铸造是一种传统但复杂的热加工过程,温度场和流场、溶质场相互耦合彼此影响,对其凝固过程中发生的一些现象迄今无法完全准确地建立模型,而且由于系统的复杂性,边界条件的测量和系统内部材料及界面的热物理特性也无法完全掌握。铸造过程中温度场的演化决定了铸造缺陷和应力应变场的分布,是材料加工过程计算的根本。A356铝合金具有较高的比模量和比强度、良好的耐腐蚀性、高的疲劳强度,并且焊接性能和冲压性能优良,能够以铸件、锻件等多种形式使用,成本低廉,被人们广泛的应用于航天航空、汽车船舶、机械建筑等领域。本研究利用实验与模拟相结合的手段,以汽车转向节为研究对象,针对铝合金差压铸造过程中复杂温度场演化进行研究,研究的主要内容包括:1、试验选用A356铝合金作为铸件材料,对系统材料的各项热物性进行了测量,对比数据库数据发现,材料的实测密度增加了3%～10%,实测比热增加了10%左右,实测热导率增加了2%左右。根据初步模拟结果,铸件凝固过程中降温速率在30℃/min左右,该条件下DSC曲线显示材料的固相线温度和液相线温度分别为545℃和608℃,实测固相线和液相线分别降低了12℃和8℃。以此为基础,建立了更符合工况的材料热物性数据库。2、针对汽车转向节差压铸造的实际生产过程,对模拟用三维模型进行了一定的简化;对初始条件和边界条件进行了简化和分析,设置了与实际工况较为接近的铸造系统模拟仿真边界参数。3、对铸造过程中模具温度进行了实际测量,模拟温度和实际温度的差异0.4～8.9%之间,曲线拟合结果较好;且模拟温度与实测温度在铸造周期改变时有相同的变化规律,说明模拟具有普遍性;并在考虑到热电偶测温点的热阻后进一步修正模拟温度,修正后的温度值的热电偶测温值更能反映测温点的实际温度实际测温情况,与电偶实际测量温度进行对比,6个位置的模拟温度的波峰和波谷值的平均误差均控制在3%左右,其中最大单个误差也只有7%,温度曲线形状吻合度较高,已经能达到工程上定量预测的目的。4、在温度场准确模拟的前提下对铸件铸造过程的缺陷和应力应变场进行了模拟,预测铸件的铸造缺陷,揭示铸件的变形与尺寸超差规律;模拟结果中铸件的缩松缩孔位置与金相解剖下的实际缩松缩孔位置基本一致;数值模拟与实测情况下铸件的最大变形量分别为2.85mm和3.25mm,最大变形位置相同,铸件变形分布规律基本一致,数值模拟结果可为模具设计中的反变形量设置提供量化参考。